利用3D打印:科學家制作出遇熱收縮材料
利用3D打印技術,南加州工程大學的研究人員正在研發一種可定制材料,受熱時可以膨脹、收縮或者毫無變化。
研究人員正在制作的這一種材料將不再受溫度變化的影響,如今他們離這個目標已經越來越近了。如果這一設想能變成現實的話,該材料將在建筑業與制造業中有著廣闊的應用前景。
通常情況下,多數材料在受熱時體積會發生膨脹,因此一些大型建筑結構如橋梁和大樓在設計時都會設置伸縮縫,防止因過度擠壓造成建筑結構的損壞。但當建筑結構由幾種不同材料構建而成時,因材料屬性的不同,在受熱條件下膨脹的程度也有所不同,這對建筑結構的安全來說將是一個很大的考驗。
于是,研究人員在制作該材料的過程中,利用3D打印技術可以將不同的材料混合在一起進行新材料的制作。這些材料先是以液體形式被用于3D打印,然后再用紫外線進行固化。利用這一方法,研究人員可以將物體晶格結構內部的橫梁按特定角度進行有序排列。不同材料受熱的膨脹速率也有所不同,結果受熱時物體整體非但沒有膨脹,反而開始向里收縮,徹底顛覆了以往熱脹冷縮的基本自然現象。
團隊下一步的目標是,通過利用不同的材料組合及晶格結構,對物體膨脹和收縮速率進行精確控制,以便最終制作出完全不會受熱量影響發生形變的材料。該材料將可以大大提高建筑結構的安全性。
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